高層設(shè)計(jì)7大指標(biāo)調(diào)整方法_第1頁
高層設(shè)計(jì)7大指標(biāo)調(diào)整方法_第2頁
高層設(shè)計(jì)7大指標(biāo)調(diào)整方法_第3頁
高層設(shè)計(jì)7大指標(biāo)調(diào)整方法_第4頁
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1、高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要控制的七個(gè)比值及調(diào)整方法1、軸壓比:主要為控制結(jié)構(gòu)的延性,規(guī)范對(duì)墻肢和柱均有相應(yīng)限值要求,見抗規(guī)6.3.7和6.4.6,高規(guī) 6.4.2和7.2.14。軸壓比不滿足時(shí)的調(diào)整方法:1)程序調(diào)整:SATWE程序不能實(shí)現(xiàn)。2)人工調(diào)整:增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強(qiáng)度。2、剪重比:主要為控制各樓層最小地震剪力,確保結(jié)構(gòu)安全性,見抗規(guī)5.2.5,高規(guī)3.3.13。這個(gè)要求如同最小配筋率的要求,算出來的地震剪力如果達(dá)不到規(guī)范的最低要求,就要人為提高,并按這個(gè)最低要求完成后續(xù)的計(jì)算。剪重比不滿足時(shí)的調(diào)整方法:1)程序調(diào)整:在SATWE的“調(diào)整信息”中勾選“按抗震規(guī)范5.2.5調(diào)

2、整各樓層地震內(nèi)力”后,SATWE按抗規(guī)5.2.5自動(dòng)將樓層最小地震剪力系數(shù)直接乘以該層及以上重力荷載代表值之和,用以調(diào)整該樓層地震剪力,以滿足剪重比要求。2)人工調(diào)整:如果還需人工干預(yù),可按下列三種情況進(jìn)行調(diào)整:a)當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ《鴮娱g側(cè)移角又偏大時(shí),說明結(jié)構(gòu)過柔,宜適當(dāng)加大墻、柱截面,提高剛度;b)當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ蠖鴮娱g側(cè)移角又偏小時(shí),說明結(jié)構(gòu)過剛,宜適當(dāng)減小墻、柱截面,降低剛度以取得合適的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo);c)當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ《鴮娱g側(cè)移角又恰當(dāng)時(shí),可在SATWE的“調(diào)整信息”中的“全樓地震作用放大系數(shù)”中輸入大于1的系數(shù)增大地震作用,以滿足剪重比要求。3、剛度比:主要為控制結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性,以免豎向

3、剛度突變,形成薄弱層,見抗規(guī)3.4.2,高規(guī)4.4.2;對(duì)于形成的薄弱層則按高規(guī)5.1.14予以加強(qiáng)。剛度比不滿足時(shí)的調(diào)整方法:1)程序調(diào)整:如果某樓層剛度比的計(jì)算結(jié)果不滿足要求,SATWE自動(dòng)將該樓層定義為薄弱層,并按高規(guī)5.1.14將該樓層地震剪力放大1.15倍。2)人工調(diào)整:如果還需人工干預(yù),可適當(dāng)降低本層層高和加強(qiáng)本層墻、柱或梁的剛度,適當(dāng)提高上部相關(guān)樓層的層高和削弱上部相關(guān)樓層墻、柱或梁的剛度。4、位移比:主要為控制結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性,以避免產(chǎn)生過大的偏心而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。見抗規(guī)3.4.2,高規(guī) 4.3.5。位移比不滿足時(shí)的調(diào)整方法:1)程序調(diào)整:SATWE程序不能實(shí)現(xiàn)。2)

4、人工調(diào)整:只能通過人工調(diào)整改變結(jié)構(gòu)平面布置,減小結(jié)構(gòu)剛心與形心的偏心距;可利用程序的節(jié)點(diǎn)搜索功能在SATWE的“分析結(jié)果圖形和文本顯示”中的 “各層配筋構(gòu)件編號(hào)簡(jiǎn)圖”中快速找到位移最大的節(jié)點(diǎn),加強(qiáng)該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的墻、柱等構(gòu)件的剛度;也可找出位移最小的節(jié)點(diǎn)削弱其剛度;直到位移比滿足要求。5、周期比:主要為控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng),減小扭轉(zhuǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響,見高規(guī)4.3.5。周期比不滿足要求,說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對(duì)于側(cè)移剛度較小。周期比不滿足時(shí)的調(diào)整方法:1)程序調(diào)整:SATWE程序不能實(shí)現(xiàn)。2)人工調(diào)整:只能通過人工調(diào)整改變結(jié)構(gòu)布置,提高結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度;總的調(diào)整原則是加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圍墻、柱或梁的剛度,適當(dāng)削

5、弱結(jié)構(gòu)中間墻、柱的剛度。第一或第二振型為扭轉(zhuǎn)時(shí)的調(diào)整方法:1)SATWE程序中的振型是以其周期的長(zhǎng)短排序的。2)結(jié)構(gòu)的第一、第二振型宜為平動(dòng),扭轉(zhuǎn)周期宜出現(xiàn)在第三振型及以后。見抗規(guī)3.5.3條3款及條文說明“結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向的動(dòng)力特性(周期和振型)宜相近”。3)當(dāng)?shù)谝徽裥蜑榕まD(zhuǎn)時(shí),說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對(duì)于其兩個(gè)主軸(一般都靠近X軸和Y軸)方向的側(cè)移剛度過小,此時(shí)宜沿兩主軸適當(dāng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圍的剛度,并適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)部的剛度。4)當(dāng)?shù)诙裥蜑榕まD(zhuǎn)時(shí),說明結(jié)構(gòu)沿兩個(gè)主軸方向的側(cè)移剛度相差較大,結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對(duì)其中一主軸(第一振型轉(zhuǎn)角方向)的側(cè)移剛度是合理的;但相對(duì)于另一主軸(第三振型轉(zhuǎn)角方向)的側(cè)

6、移剛度則過小,此時(shí)宜適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)部沿“第三振型轉(zhuǎn)角方向”的剛度,并適當(dāng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圍(主要是沿第三振型轉(zhuǎn)角方向)的剛度。5)在進(jìn)行上述調(diào)整的同時(shí),應(yīng)注意使周期比滿足規(guī)范的要求。6)當(dāng)?shù)谝徽裥蜑榕まD(zhuǎn)時(shí),周期比肯定不滿足規(guī)范的要求;當(dāng)?shù)诙裥蜑榕まD(zhuǎn)時(shí),周期比較難滿足規(guī)范的要求。6、剛重比:主要為控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,避免結(jié)構(gòu)在風(fēng)載或地震力的作用下整體失穩(wěn),見高規(guī)5.4.1和5.4.4。剛重比不滿足要求,說明結(jié)構(gòu)的剛度相對(duì)于重力荷載過??;但剛重比過分大,則說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較差,宜適當(dāng)減少墻、柱等豎向構(gòu)件的截面面積。剛重比不滿足時(shí)的調(diào)整方法:1)程序調(diào)整:SATWE程序不能實(shí)現(xiàn)。2)人工調(diào)整:只能通

7、過人工調(diào)整改變結(jié)構(gòu)布置,加強(qiáng)墻、柱等豎向構(gòu)件的剛度。7、層間受剪承載力比:控制豎向不規(guī)則性,以免豎向樓層受剪承載力突變,形成薄弱層,見抗規(guī)3.4.2,高規(guī)4.4.3;對(duì)于形成的薄弱層應(yīng)按高規(guī)5.1.14予以加強(qiáng)。層間受剪承載力比不滿足時(shí)的調(diào)整方法:1)程序調(diào)整:在SATWE的“調(diào)整信息”中的“指定薄弱層個(gè)數(shù)”中填入該樓層層號(hào),將該樓層強(qiáng)制定義為薄弱層,SATWE按高規(guī)5.1.14將該樓層地震剪力放大1.15倍。2)人工調(diào)整:如果還需人工干預(yù),可適當(dāng)提高本層構(gòu)件強(qiáng)度(如增大配筋、提高混凝土強(qiáng)度或加大截面)以提高本層墻、柱等抗側(cè)力構(gòu)件的承載力,或適當(dāng)降低上部相關(guān)樓層墻、柱等抗側(cè)力構(gòu)件的承載力。如果

8、結(jié)構(gòu)豎向較規(guī)則,第一次試算時(shí)可只建一個(gè)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層,待結(jié)構(gòu)的周期比、位移比、剪重比、剛度比等滿足之后再添加其它標(biāo)準(zhǔn)層;這樣可以減少建模過程中的重復(fù)修改,加快建模速度。- 引言: 隨著城市的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,高層建筑(10層及10層以上或房屋高度超過28m的建筑物)的應(yīng)用日益廣泛, 由于高層建筑相對(duì)較柔,水平荷載作用效應(yīng)明顯,在滿足使用條件下如何才能達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)要求,這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須去追求與面對(duì)的。筆者認(rèn)為,對(duì)于高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說,位移比、周期比、剛度比、剛重比、剪重比、軸壓比是保證結(jié)構(gòu)規(guī)則、安全、經(jīng)濟(jì)的六個(gè)極其重要的參數(shù),建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001(以下簡(jiǎn)稱為抗規(guī))

9、;混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002(以下簡(jiǎn)稱為砼規(guī));高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-2002(以下簡(jiǎn)稱為高規(guī))均在相關(guān)章節(jié)對(duì)以上“六個(gè)比”進(jìn)行了嚴(yán)格控制。在初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和審圖人員對(duì)以上“六個(gè)比”都非常重視,各類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件也對(duì)這“六個(gè)比”有詳細(xì)的電算結(jié)果輸出,便于設(shè)計(jì)人員進(jìn)行分析與調(diào)整。本文僅以我國目前較為權(quán)威且應(yīng)用最為廣泛的PKPM軟件中的SATWE程序的電算結(jié)果,結(jié)合規(guī)范條文的要求,談?wù)勅绾螌?duì)電算結(jié)果進(jìn)行判讀、控制與調(diào)整。1. 位移比(層間位移比):1.1 名詞釋義:(1) 位移比:即樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移與平均水平位移的比值。(2) 層間位移比:

10、即樓層豎向構(gòu)件的最大層間位移角與平均層間位移角的比值。其中:最大水平位移:墻頂、柱頂節(jié)點(diǎn)的最大水平位移。平均水平位移:墻頂、柱頂節(jié)點(diǎn)的最大水平位移與最小水平位移之和除2。層間位移角:墻、柱層間位移與層高的比值。最大層間位移角:墻、柱層間位移角的最大值。平均層間位移角:墻、柱層間位移角的最大值與最小值之和除2。1.3 控制目的:高層建筑層數(shù)多,高度大,為了保證高層建筑結(jié)構(gòu)具有必要的剛度,應(yīng)對(duì)其最大位移和層間位移加以控制,主要目的有以下幾點(diǎn):1 保證主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性受力狀態(tài),避免混凝土墻柱出現(xiàn)裂縫,控制樓面梁板的裂縫數(shù)量,寬度。2 保證填充墻,隔墻,幕墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的完好,避免產(chǎn)生明顯的損壞。

11、3 控制結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性,以免形成扭轉(zhuǎn),對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。1.2 相關(guān)規(guī)范條文的控制:抗規(guī)3.4.2條規(guī)定,建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則,對(duì)稱,并應(yīng)具有良好的整體性,當(dāng)存在結(jié)構(gòu)平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則時(shí),樓層的最大彈性水平位移(或?qū)娱g位移),不宜大于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值的1.2倍。高規(guī)4.3.5條規(guī)定,樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移,A、B級(jí)高度高層建筑均不宜大于該樓層平均值的1.2倍;且A級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍,B級(jí)高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑,不應(yīng)大于該樓層平均值的1.4倍。高規(guī)4.6.3條規(guī)定,高度不大于150m的高層建筑,其

12、樓層層間最大位移與層間之比(即最大層間位移角)u/h應(yīng)滿足以下要求:結(jié)構(gòu)休系 u/h限值框架 1/550框架-剪力墻,框架-核心筒 1/800筒中筒,剪力墻 1/1000框支層 1/10001.4 電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點(diǎn):PKPM軟件中的SATWE程序?qū)γ恳粯菍佑?jì)算并輸出最大水平位移、最大層間位移角、平均水平位移、平均層間位移角及相應(yīng)的比值,詳位移輸出文件WDISP.OUT。但對(duì)于計(jì)算結(jié)果的判讀,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)若位移比(層間位移比)超過1.2,則需要在總信息參數(shù)設(shè)置中考慮雙向地震作用;(2)驗(yàn)算位移比需要考慮偶然偏心作用,驗(yàn)算層間位移角則不需要考慮偶然偏心(3)驗(yàn)算位移比應(yīng)選擇強(qiáng)制剛

13、性樓板假定,但當(dāng)凸凹不規(guī)則或樓板局部不連續(xù)時(shí),應(yīng)采用符合樓板平面內(nèi)實(shí)際剛度變化的計(jì)算模型,當(dāng)平面不對(duì)稱時(shí)尚應(yīng)計(jì)及扭轉(zhuǎn)影響(4)最大層間位移、位移比是在剛性樓板假設(shè)下的控制參數(shù)。構(gòu)件設(shè)計(jì)與位移信息不是在同一條件下的結(jié)果(即構(gòu)件設(shè)計(jì)可以采用彈性樓板計(jì)算,而位移計(jì)算必須在剛性樓板假設(shè)下獲得),故可先采用剛性樓板算出位移,而后采用彈性樓板進(jìn)行構(gòu)件分析。(5)因?yàn)楦邔咏ㄖ谒搅ψ饔孟?幾乎都會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn),故樓層最大位移一般都發(fā)生在結(jié)構(gòu)單元的邊角部位2周期比:2.1 名詞釋義:周期比即結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期(也稱第一扭振周期)Tt與平動(dòng)為主的第一自振周期(也稱第一側(cè)振周期)T1的比值。周期比主要控制結(jié)

14、構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng),減小扭轉(zhuǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響,使結(jié)構(gòu)的抗扭剛度不能太弱。因?yàn)楫?dāng)兩者接近時(shí),由于振動(dòng)藕連的影響,結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)將明顯增大。2.2 相關(guān)規(guī)范條文的控制:高規(guī)4.3.5條規(guī)定,結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動(dòng)為主的第一自振周期T1之比(即周期比),A級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于0.9;B級(jí)高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于0.85。高規(guī)5.1.13條規(guī)定,高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算振型數(shù)不應(yīng)小于9,抗震計(jì)算時(shí),宜考慮平扭藕連計(jì)算結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),振型數(shù)不小于15,對(duì)于多塔樓結(jié)構(gòu)的振型數(shù)不應(yīng)小于塔樓數(shù)的9倍,且計(jì)算振型數(shù)應(yīng)使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90%。2.3 電算結(jié)果的判別與調(diào)整

15、要點(diǎn):(1).計(jì)算結(jié)果詳周期、地震力與振型輸出文件。因SATWE電算結(jié)果中并未直接給出周期比,故對(duì)于通常的規(guī)則單塔樓結(jié)構(gòu),需人工按如下步驟驗(yàn)算周期比:a)根據(jù)各振型的兩個(gè)平動(dòng)系數(shù)和一個(gè)扭轉(zhuǎn)系數(shù)(三者之和等于1)判別各振型分別是扭轉(zhuǎn)為主的振型(也稱扭振振型)還是平動(dòng)為主的振型(也稱側(cè)振振型)。一般情況下,當(dāng)扭轉(zhuǎn)系數(shù)大于0.5時(shí),可認(rèn)為該振型是扭振振型,反之應(yīng)為側(cè)振振型。當(dāng)然,對(duì)某些極為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)還應(yīng)結(jié)合主振型信息來進(jìn)行判斷;b)周期最長(zhǎng)的扭振振型對(duì)應(yīng)的就是第一扭振周期Tt,周期最長(zhǎng)的側(cè)振振型對(duì)應(yīng)的就是第一側(cè)振周期T1;c)計(jì)算Tt / T1,看是否超過0.9(0.85)。對(duì)于多塔結(jié)構(gòu)周期比,不能

16、直接按上面的方法驗(yàn)算,這時(shí)應(yīng)該將多塔結(jié)構(gòu)分成多個(gè)單塔,按多個(gè)結(jié)構(gòu)分別計(jì)算、分別驗(yàn)算(注意不是在同一結(jié)構(gòu)中定義多塔,而是按塔分成多個(gè)結(jié)構(gòu))。(2).對(duì)于剛度均勻的結(jié)構(gòu),在考慮扭轉(zhuǎn)耦連計(jì)算時(shí),一般來說前兩個(gè)或幾個(gè)振型為其主振型,但對(duì)于剛度不均勻的復(fù)雜結(jié)構(gòu),上述規(guī)律不一定存在。總之在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,使得扭轉(zhuǎn)振型不應(yīng)靠前,以減小震害。SATWE程序中給出了各振型對(duì)基底剪力貢獻(xiàn)比例的計(jì)算功能,通過參數(shù)Ratio(振型的基底剪力占總基底剪力的百分比)可以判斷出那個(gè)振型是X方向或Y方向的主振型,并可查看以及每個(gè)振型對(duì)基底剪力的貢獻(xiàn)大小。(3).振型分解反應(yīng)譜法分析計(jì)算周期,地震力時(shí),還應(yīng)注意兩個(gè)問題,即計(jì)算

17、模型的選擇與振型數(shù)的確定。一般來說,當(dāng)全樓作剛性樓板假定后,計(jì)算時(shí)宜選擇“側(cè)剛模型”進(jìn)行計(jì)算。而當(dāng)結(jié)構(gòu)定義有彈性樓板時(shí)則應(yīng)選擇“總剛模型”進(jìn)行計(jì)算較為合理。至于振型數(shù)的確定,應(yīng)按上述高規(guī)5.1.13條執(zhí)行,振型數(shù)是否足夠,應(yīng)以計(jì)算振型數(shù)使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90%作為唯一的條件進(jìn)行判別。(4).如同位移比的控制一樣,周期比側(cè)重控制的是側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度之間的一種相對(duì)關(guān)系,而非其絕對(duì)大小,它的目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置更有效、更合理,使結(jié)構(gòu)不致于出現(xiàn)過大(相對(duì)于側(cè)移)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。即周期比控制不是在要求結(jié)構(gòu)足夠結(jié)實(shí),而是在要求結(jié)構(gòu)承載布局的合理性??紤]周期比限制以后,以前看來規(guī)整的結(jié)構(gòu)平面

18、,從新規(guī)范的角度來看,可能成為“平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)”。一旦出現(xiàn)周期比不滿足要求的情況,一般只能通過調(diào)整平面布置來改善這一狀況,這種改變一般是整體性的,局部的小調(diào)整往往收效甚微。周期比不滿足要求,說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對(duì)于側(cè)移剛度較小,總的調(diào)整原則是要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圈,或者削弱內(nèi)筒。(5).扭轉(zhuǎn)周期控制及調(diào)整難度較大,要查出問題關(guān)鍵所在,采取相應(yīng)措施,才能有效解決問題。a)扭轉(zhuǎn)周期大小與剛心和形心的偏心距大小無關(guān),只與樓層抗扭剛度有關(guān);b)剪力墻全部按照同一主軸兩向正交布置時(shí),較易滿足;周邊墻與核心筒墻成斜交布置時(shí)要注意檢查是否滿足;c)當(dāng)不滿足周期限制時(shí),若層位移角控制潛力較大,宜減小結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件剛度,

19、增大平動(dòng)周期;d)當(dāng)不滿足周期限制時(shí),且層位移角控制潛力不大,應(yīng)檢查是否存在扭轉(zhuǎn)剛度特別小的層,若存在應(yīng)加強(qiáng)該層的抗扭剛度;e)當(dāng)不滿足扭轉(zhuǎn)周期限制,且層位移角控制潛力不大,各層抗扭剛度無突變,說明核心筒平面尺度與結(jié)構(gòu)總高度之比偏小,應(yīng)加大核心筒平面尺寸或加大核心筒外墻厚,增大核心筒的抗扭剛度。f)當(dāng)計(jì)算中發(fā)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)為第一振型,應(yīng)設(shè)法在建筑物周圍布置剪力墻,不應(yīng)采取只通過加大中部剪力墻的剛度措施來調(diào)整結(jié)構(gòu)的抗扭剛度。3 剛度比3.1 名詞釋義:剛度比指結(jié)構(gòu)豎向不同樓層的側(cè)向剛度的比值(也稱層剛度比),該值主要為了控制高層結(jié)構(gòu)的豎向規(guī)則性,以免豎向剛度突變,形成薄弱層。對(duì)于地下室結(jié)構(gòu)頂板能否作為嵌

20、固端,轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)剛度能否滿足要求,及薄弱層的判斷,均以層剛度比作為依據(jù)。抗規(guī)與高規(guī)提供有三種方法計(jì)算層剛度,即剪切剛度(Ki=GiAi/hi)、剪彎剛度(Ki=Vi/i)、地震剪力與地震層間位移的比值(Ki=Qi/ui)。3.2 相關(guān)規(guī)范條文的控制:抗規(guī)附錄E2.1規(guī)定,筒體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上下層的側(cè)向剛度比不宜大于2;高規(guī)4.4.2條規(guī)定,抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu),其樓層側(cè)向剛度不宜小于相臨上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相臨三層側(cè)向剛度平均值的80%;高規(guī)5.3.7條規(guī)定,高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中,當(dāng)?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時(shí),地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍;高

21、規(guī)10.2.3條規(guī)定,底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度,應(yīng)符合高規(guī)附錄E的規(guī)定:E.01)底部大空間為一層的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu),可近似采用轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)等效剛度比表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化,非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于3,抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于2。E.02)底部大空間層數(shù)大于一層時(shí),其轉(zhuǎn)換層上部框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的與底部大空間層相同或相近高度的部分的等效側(cè)向剛度與轉(zhuǎn)換層下部的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比e宜接近1,非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于2,抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于1.3。3.3 電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點(diǎn):(1)規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)層剛度比和位移比的控制一樣,也要求在剛性樓板假定條件下計(jì)算

22、。對(duì)于有彈性板或板厚為零的工程,應(yīng)計(jì)算兩次,在剛性樓板假定條件下計(jì)算層剛度比并找出薄弱層,然后在真實(shí)條件下完成其它結(jié)構(gòu)計(jì)算。(2)層剛比計(jì)算及薄弱層地震剪力放大系數(shù)的結(jié)果詳建筑結(jié)構(gòu)的總信息WMASS.OUT。一般來說,結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度應(yīng)該是沿高度均勻或沿高度逐漸減少,但對(duì)于框支層或抽空墻柱的中間樓層通常表現(xiàn)為薄弱層,由于薄弱層容易遭受嚴(yán)重震害,故程序根據(jù)剛度比的計(jì)算結(jié)果或?qū)娱g剪力的大小自動(dòng)判定薄弱層,并乘以放大系數(shù),以保證結(jié)構(gòu)安全。當(dāng)然,薄弱層也可在調(diào)整信息中通過人工強(qiáng)制指定。(3)對(duì)于上述三種計(jì)算層剛度的方法,我們應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇:對(duì)于底部大空間為一層時(shí)或多層建筑及磚混結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇“剪切剛

23、度”;對(duì)于底部大空間為多層時(shí)或有支撐的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇“剪彎剛度”;而對(duì)于通常工程來說,則可選用第三種規(guī)范建議方法,此法也是SATWE程序的默認(rèn)方法。4剛重比4.1 名詞釋義:結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度與重力荷載設(shè)計(jì)值之比稱為剛重比。它是影響重力二階效應(yīng)的主要參數(shù),且重力二階效應(yīng)隨著結(jié)構(gòu)剛重比的降低呈雙曲線關(guān)系增加。高層建筑在風(fēng)荷載或水平地震作用下,若重力二階效應(yīng)過大則會(huì)引起結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)倒塌,故控制好結(jié)構(gòu)的剛重比,則可以控制結(jié)構(gòu)不失去穩(wěn)定。4.2 相關(guān)規(guī)范條文的控制:高規(guī)5.4.4條規(guī)定:1.對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu),框剪結(jié)構(gòu),筒體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性必須符合下列規(guī)定:2.對(duì)于框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性必須符合下列規(guī)定: Di*Hi/Gi&g

24、t;=104.3 電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點(diǎn):1.按照下式計(jì)算等效側(cè)向剛度:2.對(duì)于剪切型的框架結(jié)構(gòu),當(dāng)剛重比大于10時(shí),則結(jié)構(gòu)重力二階效應(yīng)可控制在20%以內(nèi),結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定已經(jīng)具有一定的安全儲(chǔ)備;當(dāng)剛重比大于20時(shí),重力二階效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響已經(jīng)很小,故規(guī)范規(guī)定此時(shí)可以不考慮重力二階效應(yīng)。3.對(duì)于彎剪型的剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu),當(dāng)剛重比大于1.4時(shí),結(jié)構(gòu)能夠保持整體穩(wěn)定;當(dāng)剛重比大于2.7時(shí),重力二階效應(yīng)導(dǎo)致的內(nèi)力和位移增量?jī)H在5%左右,故規(guī)范規(guī)定此時(shí)可以不考慮重力二階效應(yīng)。2.若結(jié)構(gòu)剛重比(Ejd/GH2)>1.4,則滿足整體穩(wěn)定條件,SATWE輸出結(jié)果參WMASS.OUT,3.高層

25、建筑的高寬比滿足限值時(shí),可不進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算,否則應(yīng)進(jìn)行。4.當(dāng)高層建筑的穩(wěn)定不滿足上述規(guī)定時(shí),應(yīng)調(diào)整并增大結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度。5、剪重比:5.1 名詞釋義:剪重比即最小地震剪力系數(shù),主要是控制各樓層最小地震剪力,尤其是對(duì)于基本周期大于3.5S的結(jié)構(gòu),以及存在薄弱層的結(jié)構(gòu),出于對(duì)結(jié)構(gòu)安全的考慮,規(guī)范增加了對(duì)剪重比的要求。5.2 相關(guān)規(guī)范條文的控制:抗規(guī)5.2.5條與高規(guī)3.3.13條規(guī)定,抗震驗(yàn)算時(shí),結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力不應(yīng)小于下表給出的最小地震剪力系數(shù)。類 別 7 度 7.5 度 8 度 8.5 度 9 度扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于3.5S的結(jié)構(gòu) 0.016 0.024 0.032 0.048

26、 0.064基本周期大于5.0S的結(jié)構(gòu) 0.012 0.018 0.024 0.032 0.0405.3 電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點(diǎn):(1).對(duì)于豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層的水平地震剪力應(yīng)增大1.15倍,即上表中樓層最小剪力系數(shù)應(yīng)乘以1.15倍。當(dāng)周期介于3.5S和5.0S之間時(shí),可對(duì)于上表采用插入法求值。(2).對(duì)于一般高層建筑而言,結(jié)構(gòu)剪重比底層為最小,頂層最大,故實(shí)際工程中,結(jié)構(gòu)剪重比由底層控制,由下到上,哪層的地震剪力不夠,就放大哪層的設(shè)計(jì)地震內(nèi)力.(3).結(jié)構(gòu)各層剪重比及各樓層地震剪力調(diào)整系數(shù)自動(dòng)計(jì)算取值,結(jié)果詳SATWE周期、地震力與振型輸出文件WZQ.OUT)(4).各層地震內(nèi)力自動(dòng)放

27、大與否在調(diào)整信息欄設(shè)開關(guān);如果用戶考慮自動(dòng)放大,SATWE將在WZQ.OUT中輸出程序內(nèi)部采用的放大系數(shù).(5).六度區(qū)剪重比可在0.71取。若剪重比過小,均為構(gòu)造配筋,說明底部剪力過小,要對(duì)構(gòu)件截面大小、周期折減等進(jìn)行檢查;若剪重比過大,說明底部剪力很大,也應(yīng)檢查結(jié)構(gòu)模型,參數(shù)設(shè)置是否正確或結(jié)構(gòu)布置是否太剛。6、軸壓比6.1 名詞釋義:柱(墻)軸壓比N/(fcA)指柱(墻)軸壓力設(shè)計(jì)值與柱(墻)的全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積之比。它是影響墻柱抗震性能的主要因素之一,為了使柱墻具有很好的延性和耗能能力,規(guī)范采取的措施之一就是限制軸壓比。6.2 相關(guān)規(guī)范條文的控制:砼規(guī)11.4.16

28、條抗規(guī)6.3.7條,高規(guī)6.4.2條同時(shí)規(guī)定:柱軸壓比不宜超過下表中限值。結(jié)構(gòu)類型 抗震等級(jí)一 二 三框架結(jié)構(gòu) 0.7 0.8 0.9框架抗震墻,板柱抗震墻筒體 0.75 0.85 0.95部分框支抗震墻 0.6 0.7 -砼規(guī)11.7.13條高規(guī)7.2.14條同時(shí)規(guī)定:抗震設(shè)計(jì)時(shí),一二級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻底部加強(qiáng)部位,其重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比不宜超過下表中限值:6.3 電算結(jié)果的判別與調(diào)整要點(diǎn):(1).抗震等級(jí)越高的建筑結(jié)構(gòu),其延性要求也越高,因此對(duì)軸壓比的限制也越嚴(yán)格。對(duì)于框支柱、一字形剪力墻等情況而言,則要求更嚴(yán)格??拐鸬燃?jí)低或非抗震時(shí)可適當(dāng)放松,但任何情況下不得小于1.05。(

29、2).限制墻柱的軸壓比,通常取底截面(最大軸力處)進(jìn)行驗(yàn)算,若截面尺寸或混凝土強(qiáng)度等級(jí)變化時(shí),還驗(yàn)算該位置的軸壓比。SATWE驗(yàn)算結(jié)果詳,當(dāng)計(jì)算結(jié)果與規(guī)范不符時(shí),軸壓比數(shù)值會(huì)自動(dòng)以紅色字符顯示。(3).需要說明的是,對(duì)于墻肢軸壓比的計(jì)算時(shí),規(guī)范取用重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸壓力設(shè)計(jì)值(即恒載分項(xiàng)系數(shù)取1.2,活載分項(xiàng)系數(shù)取1.4)來計(jì)算其名義軸壓比,是為了保證地震作用下的墻肢具有足夠的延性,避免受壓區(qū)過大而出現(xiàn)小偏壓的情況,而對(duì)于截面復(fù)雜的墻肢來說,計(jì)算受壓區(qū)高度非常困難,故作以上簡(jiǎn)化計(jì)算。(4).試驗(yàn)證明,混凝土強(qiáng)度等級(jí),箍筋配置的形式與數(shù)量,均與柱的軸壓比有密切的關(guān)系,因此,規(guī)范針對(duì)情況

30、的不同,對(duì)柱的軸壓比限值作了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。(5).當(dāng)墻肢的軸壓比雖未超過上表中限值,但又?jǐn)?shù)值較大時(shí),可在墻肢邊緣應(yīng)力較大的部位設(shè)置邊緣構(gòu)件,以提高墻肢端部混凝土極限壓應(yīng)變,改善剪力墻的延性。當(dāng)為一級(jí)抗震(9度)時(shí)的墻肢軸壓比大于0.3,一級(jí)(8度)大于0.2,二級(jí)大于0.1時(shí),應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,否則可設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件,程序?qū)Φ撞考訌?qiáng)部位及其上一層所有墻肢端部均按約束邊緣構(gòu)件考慮。結(jié)束語:以上僅從規(guī)范條文及軟件運(yùn)用的角度對(duì)高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的“六個(gè)比”進(jìn)行對(duì)照理解,然而規(guī)范條文終究有其局限性,只能針對(duì)一些普通、典型的情況提出要求,軟件的模擬計(jì)算與實(shí)際情況也有一定的差距,因此,對(duì)于千變?nèi)f化的實(shí)

31、際工程,需要結(jié)構(gòu)工程師運(yùn)用概念設(shè)計(jì)的要求,做出具體分析和采取具體措施,避免采用嚴(yán)重不規(guī)則結(jié)構(gòu)。對(duì)于某些建筑功能極其復(fù)雜,結(jié)構(gòu)平面或豎向不規(guī)則的高層結(jié)構(gòu),以上比值可能會(huì)出現(xiàn)超過規(guī)范限制的情況,這時(shí)必須進(jìn)行概念設(shè)計(jì),盡可能對(duì)原結(jié)構(gòu)方案作出調(diào)整或采取有效措施予以彌補(bǔ)。其實(shí),高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除上述“六個(gè)比”需很好控制以外,還有很多“比值”需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在具體工程的設(shè)計(jì)中認(rèn)真的去對(duì)待,很好的加以控制,如高層建筑高寬比,結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的延性比,梁柱的剪跨比、剪壓比,柱傾覆力矩與總傾覆力矩之比等等。它們對(duì)于實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)剪弱彎”,“強(qiáng)墻弱梁”“小震不壞,中震可修,大震不倒”的設(shè)計(jì)理念均起著重要作用。PKPM計(jì)算結(jié)果合理

32、性判定 1.檢查原始數(shù)據(jù)是否有誤,特別是是否遺漏荷載;2.計(jì)算簡(jiǎn)圖是否與實(shí)際相符,計(jì)算程序是否選則正確3。7大指標(biāo)判定:(1).柱及剪力墻軸壓比是否滿足要求,主要為控制結(jié)構(gòu)延性;見抗規(guī)6.3.7和6.4.6(2).剪重比:主要為控制各樓層最小地震剪力,確保結(jié)構(gòu)安全性;見抗規(guī)5.2.5剪 重比也就是地震剪力系數(shù),由抗規(guī)(GB50011-2001)對(duì)5.2.5條的條文說明知,“對(duì)于扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時(shí)顯或基本周期小于3.5S的結(jié)構(gòu),剪力系 數(shù)取0.2amax”,由此可據(jù)抗規(guī)表5.1.4-1推算出各地震列度下的剪力系數(shù):9度為0.2*0.32=0.064,8度為 0.2*0.16(0.24)=0.032(0.

33、048),7度為0.2*0.08(0.12)=0.016(0.024),6度為 0.2*0.04=0.008。在計(jì)算時(shí)應(yīng)注意抗規(guī)5.2.5條,對(duì)于6度區(qū)可不要求該剪力系數(shù),可詳讀該條的條文說明。即6度區(qū)按0.8%較好,這 樣對(duì)結(jié)構(gòu)來說是更安全的(類似于最小配筋率的概念)。剪重比主要是考慮基本周期大于3s的長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)。地震對(duì)于此類結(jié)構(gòu)的破壞相比短周期的結(jié) 構(gòu)有更大影響,但規(guī)范用的振型分解反應(yīng)普法無法作出估計(jì);而且對(duì)于此類長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)計(jì)算所得的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)可能偏小,這可能就是規(guī)范設(shè)定最小剪 重比的原因。另外不要忘了對(duì)豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層的水平剪力應(yīng)增大1.15倍,即樓層最小剪力系數(shù)不小

34、于高規(guī)表3.3.13(即上表)中相應(yīng)數(shù)值的 1.15倍。在抗震規(guī)范的抗震截面驗(yàn)算的條文說明中,明確指出,剪重比是一個(gè)調(diào)整系數(shù),即這不是一個(gè)指標(biāo),計(jì)算結(jié)果出來后,若剪重比大于規(guī)定的最小值,計(jì) 算結(jié)果不作調(diào)整,若小于,將地震剪力調(diào)大,使剪重比達(dá)到規(guī)定的最小值.類似框剪結(jié)構(gòu)的0.2Qo,在satwe的結(jié)果文件Wmass.out,給出這一調(diào) 整的信息,多看看這一信息,對(duì)剪重比的理解會(huì)更深刻.注意剪重比和剪壓比是兩個(gè)截然不同的概念,不可混淆。剪重比是對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)體系一個(gè)宏觀概 念,而剪壓比是針對(duì)單個(gè)構(gòu)件的一個(gè)控制指標(biāo)(類似于剪跨比)。一般的轉(zhuǎn)換梁的截面尺寸是由剪壓比計(jì)算確定,以避免脆性破壞和具有合適的含箍

35、率.剪壓比計(jì)算 公式:v=Vmax/fcbho.其中Vmax為轉(zhuǎn)換梁支座截面處最大組合剪力設(shè)計(jì)值,fc為轉(zhuǎn)換梁混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,fc為轉(zhuǎn)換梁的寬度,ho為 轉(zhuǎn)換梁截面的有效高度.關(guān)于有沒有上限的問題,首先要明白在地震作用下影響建筑水平地震剪力的內(nèi)在原因是什么,這個(gè)明白了此問題也就有解了這 個(gè)原因就是結(jié)構(gòu)剛度,結(jié)構(gòu)剛度越大產(chǎn)生的剪力就越大,有些建筑不滿足剪重比要求多是因?yàn)榻ㄖ^柔的緣故。結(jié)構(gòu)剛度的大小可參考層間位移比,只要這個(gè)比值合 適就不用擔(dān)心建重比太大的問題層間位移比在框剪結(jié)構(gòu)中,按經(jīng)驗(yàn)取值為規(guī)范的2倍.根據(jù)李國勝編著的一本書,6度時(shí)可取7度時(shí)相應(yīng)的1/2剪重 比過大過小都需要檢查。過大

36、,說明底部剪力過大,應(yīng)檢查輸入信息,是否填入信息有誤,或者剪力墻數(shù)量過多,結(jié)構(gòu)太剛。不論剪力重力比過大過小,都要找出原 因,將其控制在適宜的范圍內(nèi),其計(jì)算的位移,內(nèi)力,配筋才有義。轉(zhuǎn)剪重比不滿足時(shí)的調(diào)整方法:1)程序調(diào)整:在SATWE的“調(diào)整信息”中勾選“按抗震規(guī)范5.2.5調(diào)整各樓層地震內(nèi)力”后,SATWE按抗規(guī)5.2.5自動(dòng)將樓層最小地震剪力系數(shù)直接乘以該層及以上重力荷載代表值之和,用以調(diào)整該樓層地震剪力,以滿足剪重比要求。2)人工調(diào)整:如果還需人工干預(yù),可按下列三種情況進(jìn)行調(diào)整:a)當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ《鴮娱g側(cè)移角又偏大時(shí),說明結(jié)構(gòu)過柔,宜適當(dāng)加大墻、柱截面,提高剛度;b)當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ蠖鴮娱g

37、側(cè)移角又偏小時(shí),說明結(jié)構(gòu)過剛,宜適當(dāng)減小墻、柱截面,降低剛度以取得合適的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo);c)當(dāng)?shù)卣鸺袅ζ《鴮娱g側(cè)移角又恰當(dāng)時(shí),可在SATWE的“調(diào)整信息”中的“全樓地震作用放大系數(shù)”中輸入大于1的系數(shù)增大地震作用,以滿足剪重比要求。(3).剛度比:主要為控制結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性,以免豎向剛度突變,形成薄弱層,見抗規(guī)3.4.2新抗震規(guī)范附錄E2.1規(guī)定,筒體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上下層的側(cè)向剛度比不宜大于2。新高規(guī)的4.4.3條規(guī)定,抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu),其樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80%。新高規(guī)的5.3.7條規(guī)定,高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中,當(dāng)?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)

38、構(gòu)嵌固端時(shí),地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。新高規(guī)的10.2.6條規(guī)定,底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度,應(yīng)符合高規(guī)附錄D的規(guī)定。FE.0.1底部大空間為一層的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu),可近似采用轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)等效剛度比表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化,非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于3,抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于2。FE.0.2底部為25層大空間的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu),其轉(zhuǎn)換層下部框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度與相同或相近高度的上部剪力墻結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比e宜接近1,非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于2,抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于1.3。層剛度比的計(jì)算方法:F高規(guī)附錄E.0.1建

39、議的方法剪切剛度Ki = Gi Ai / hiF高規(guī)附錄E.0.2建議的方法剪彎剛度Ki = Fi / i F抗震規(guī)范的3.4.2和3.4.3條文說明中建議的計(jì)算方法:Ki = Vi / ui層剛度比的控制方法:新規(guī)范要求結(jié)構(gòu)各層之間的剛度比,并根據(jù)剛度比對(duì)地震力進(jìn)行放大,所以剛度比的合理計(jì)算很重要。新規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)的層剛度有明確的要求,在判斷樓層是否為薄弱層、地下室是否能作為嵌固端、轉(zhuǎn)換層剛度是否滿足要求等等,都要求有層剛度作為依據(jù),所以層剛度計(jì)算的準(zhǔn)確性就比較重要。程序提供了三種計(jì)算方法:Ø1。樓層剪切剛度Ø2。單層加單位力的樓層剪彎剛度&O

40、slash;3。樓層平均剪力與平均層間位移比值的層剛度 三種計(jì)算方法有差異是正常的,可以根據(jù)需要選擇。Ø只要計(jì)算地震作用,一般應(yīng)選擇第 3 種層剛度算法Ø不計(jì)算地震作用,對(duì)于多層結(jié)構(gòu)可以選擇剪切層剛度算法,高層結(jié)構(gòu)可以選擇剪彎層剛度Ø不計(jì)算地震作用,對(duì)于有斜支撐的鋼結(jié)構(gòu)可以選擇剪彎層剛度算法 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)按照“高規(guī)”要求計(jì)算轉(zhuǎn)換層上下幾層的層剛度比,一般取轉(zhuǎn)換層上下等高的層數(shù)計(jì)算。 層剛度作為該層是否為薄弱層的重要指標(biāo)之一,對(duì)結(jié)構(gòu)的薄弱層,規(guī)范要求其地震剪力放大1.15,這里程序?qū)⒂捎脩糇孕锌刂啤?當(dāng)采用第3種層剛度的計(jì)算方式時(shí),

41、如果結(jié)構(gòu)平面中的洞口較多,這樣會(huì)造成樓層平均位移的計(jì)算誤差增加,此時(shí)應(yīng)選擇“強(qiáng)制剛性樓板假定”來計(jì)算層剛度。選擇剪切、剪彎層剛度時(shí),程序默認(rèn)樓層為剛性樓板。層剛度比即結(jié)構(gòu)必須要有層的概念,但是,對(duì)于一些復(fù)雜結(jié)構(gòu),如坡屋頂層、體育館、看臺(tái)、工業(yè)建筑等,這些結(jié)構(gòu)或者柱、墻不在同一標(biāo)高,或者本層根本沒有樓板,所以在設(shè)計(jì)時(shí),可以不考慮這類結(jié)構(gòu)所計(jì)算的層剛度特性。對(duì)于大底盤多塔結(jié)構(gòu),或上聯(lián)多塔結(jié)構(gòu),在多塔和單塔交接層之間的層剛度比是沒有意義的。如大底盤處因?yàn)殡x塔較遠(yuǎn)的構(gòu)件,對(duì)該塔的層剛度沒有貢獻(xiàn),所以遇到多塔結(jié)構(gòu)時(shí),層剛度的計(jì)算應(yīng)該把底盤切開,只能保留與該塔2到3跨的底盤結(jié)構(gòu)。將各層位移連成位移曲線,應(yīng)

42、具有以下特征:剪力墻結(jié)構(gòu)的位移曲線具有懸臂彎曲梁的特怔,位移越往上增大越快,成外彎形曲線框架結(jié)構(gòu)具有剪切梁的特怔,越往上增長(zhǎng)越慢,成內(nèi)收形曲線框架-剪力墻和框架-筒體結(jié)構(gòu)處于兩者之間,為反S形曲線,接近一直線在剛度較均勻的情況下,位移曲線應(yīng)圓曲光滑,無突然的凸凹變化和折點(diǎn)。(4).位移比:主要為控制結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性,以免形成扭轉(zhuǎn),對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響; 見抗規(guī)3.4.2規(guī) 范條文: 新高規(guī)的4.3.5條規(guī)定,樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移角,A、B級(jí)高度高層建筑均不宜大于該樓層平均值的1.2倍;且A級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大 于該樓層平均值的1.5倍,B級(jí)高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建

43、筑,不應(yīng)大于該樓層平均值的1.4倍。程序處理:針對(duì)此條,程序中對(duì)每一層都計(jì)算并輸出最大水平位移、最大層間位移角、平均水平位移、平均層間位移角及相應(yīng)的比值,用戶可以一目了然地判斷是否滿足規(guī)范。位移比的限值:是根據(jù)剛性樓板假定的條件下確定的,其平均位移的計(jì)算方法,也基于“剛性樓板假定”。F 控制位移比的計(jì)算模型: 按照規(guī)范要求的定義,位移比表示為“最大位移/平均位移”,而平均位移表示為“(最大位移+最小位移)/2”,其中的關(guān)鍵是“最小位移”,當(dāng)樓層中產(chǎn)生0 位移節(jié)點(diǎn),則最小位移一定為0,從而造成平均位移為最大位移的一半,位移比為2。則失去了位移比這個(gè)結(jié)構(gòu)特征參數(shù)的參考意義,所以計(jì)算位移比時(shí),如果樓

44、層 中產(chǎn)生“彈性節(jié)點(diǎn)”,應(yīng)選擇“強(qiáng)制剛性樓板假定”。規(guī)范要求:高規(guī)4.3.5條,應(yīng)在質(zhì)量偶然偏心的條件下,考察結(jié)構(gòu)樓層位移比的情況。層間位移角:程序采用“最大柱(墻)間位移角”作為樓層的層間位移角,此時(shí)可以“不考慮偶然偏心”的計(jì)算條件。復(fù) 雜結(jié)構(gòu),如坡屋頂層、體育館、看臺(tái)、工業(yè)建筑等,這些結(jié)構(gòu)或者柱、墻不在同一標(biāo)高,或者本層根本沒有樓板,此時(shí)如果采用“強(qiáng)制剛性樓板假定”,結(jié)構(gòu)分析嚴(yán) 重失真,位移比也沒有意義。所以這類結(jié)構(gòu)可以通過位移的“詳細(xì)輸出”或觀察結(jié)構(gòu)的變形示意圖,來考察結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。對(duì)于錯(cuò)層結(jié)構(gòu)或帶有夾層的結(jié)構(gòu),這類結(jié)構(gòu)總是伴有大量的越層柱,當(dāng)選擇“強(qiáng)制剛性樓板假定”后,越層柱將受到樓層的約束,如果越層柱很多,計(jì)算失真??傊?,結(jié)構(gòu)位移特征的計(jì)算模型之合理性,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際出發(fā),對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)采用多種手段。(5).周期比:主要為控制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),減小扭轉(zhuǎn)對(duì)

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